KR20080023878A - 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프에 관한 것으로, 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프(Handoff)가 가능한 사용자 단말기에 있어서, 접속하고 있는 무선 접근 망이 변경되어도 변경된 접속에 대한 특정 정보를 상대방 사용자 단말기로 제공하여 현재 세션(Session)을 유지하는 응용 프로그램 부와, 무선 접근 망이 변경될 때 변경된 접속에 대한 특정 정보를 상기 응응 프로그램 부로 제공하는 인터워킹 관리자(Interworking Manager) 부와, 신호 검출과 함께 접속시 접속에 대한 특정 정보를 상기 인터워킹 관리자 부로 제공하는 1 무선 접속 블록과, 신호 검출과 함께 접속시 접속에 대한 특정 정보를 상기 인터워킹 관리자 블록으로 제공하는 제 2 무선 접속 블록 부를 포함하는 것으로 와이브로 망 그리고 이종 접근 망이 혼재하는 영역에서 기존의 와이브로 시스템 또는 이종 접근 시스템의 수정 없이 사용자 단말기의 최소한 변경만으로 기존의 세션을 유지하여 통신의 단절을 방지하는 연동 기술을 제공하는 이점이 있다.

광대역 무선접속 통신시스템, IMS(IP MultiMedia Subsystem), WCDMA(Wide Code Division Multiplexing), SIP(Session Initiation Protcol), SDP(Session Description Protocol).

Description

다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프를 위한 장치 및 방법{APPATURUS AND METHOD FOR HANDOFF BETWEEN DEFFERENT WIRELESSS ACCESS NETWORK}

도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다른 접근 망을 가진 IMS 망의 전체적인 구조를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말기의 블록 구성을 개략적으로 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말기의 핸드오프시의 동작과정을 개략적으로 도시한 흐름도,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 와이브로 망에서 이종 통신망으로의 핸드오프 과정을 도시한 흐름도,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 와이브로 망에서 이종 통신망으로의 핸드오프 과정을 도시한 메시지 흐름도, 및,

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 와이브로 망에서 이종 통신망으로의 핸드오프시의 프로토콜 스택을 도시한 도면.

본 발명은 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프를 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 아이피 멀티 미디어 서브시스템(IMS:IP Multimedia Subsystem)을 핵심 망(Core Network)으로 사용하는 광대역 무선 접근 망에서 이종 통신 망으로 핸드오프시 끊김없는 서비스 제공을 위한 장치 및 방법을 위한 것이다.

차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation : 이하 '4G'라 칭함) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service : 이하 'QoS' 칭함)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network : 이하 'LAN'이라 칭함) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(Metropolitan Area Network : 이하 'MAN'이라 칭함) 시스템과 같은 광대역 무선 접속(Broadband Wireless Access : BWA) 통신 시스템에 이동성(mobility)과 서비스 품질(QoS: Quality of Service)을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한, 그 대표적인 통신 시스템이 광대역 무선 접속 통신시스템이고, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템이 대표적으로 사용된다. 와이맥스(Wimax) 또는 와이브로(Wibro)에서 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템 기술 및 IEEE 802.16e 통신 시스템 기술을 사용한다.

상기 IEEE 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 무선 MAN 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 상기 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식을 적용한 통신시스템이다. 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 현재 가입자 단말기(Subscriber Station : 이하 'SS'라 칭함)가 고정된 상태, 즉 상기 SS의 이동성을 전혀 고려하지 않은 상태 및 단일 셀 구조만을 고려하고 있는 시스템이다. 이와는 달리, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 상기 SS의 이동성을 고려하는 시스템이며, 상기 이동성을 가지는 SS를 이동 단말기(Mobile Station)라고 한다. 이하 본 발명에서는 상기 이동 단말기 및 가입자 단말기를 사용자 단말기로 칭하기로 한다.

도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이하 본 발명에서는 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템과 와이브로 통신시스템을 같은 의미로 사용키로 한다.

상기 도 1을 참조하면, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 다중 셀 구조를 가지며, 즉 특정 셀(100)과 다른 셀(150)을 가지며, 상기 특정 셀(100)을 관장하는 특정 기지국(Base Station)(110)과, 상기 다른 셀(150)을 관장하는 다른 기지국(140)과, 다수의 사용자 단말기들(111, 113, 130, 151, 153)로 구성된다. 여기서, 상기 기지국들(110, 140)과 상기 사용자 단말기들(111, 113, 130, 151, 153) 간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다. 상기 사용자 단말기들(111, 113, 130, 151, 153) 중 상기 특정 사용자 단말기(130)는 상기 특정 셀(100)과 상기 다른 셀(150)의 경계 지역에 존재하는 경우, 이동 방향 또는 다른 이유로 인해 핸드오프(Handover)를 수행할 수 있다. 즉, 상기 특정 사용자 단말기(130)가 상기 특정 기지국(110)과 신호를 송수신하는 중에 상기 다른 기지국(140)이 관장하는 다른 셀(150) 쪽으로 이동하면, 핸드오프가 발생하고, 상기 특정 사용자 단말기(130)의 서빙 기지국(serving BS)은 상기 특정 기지국(110)에서 상기 다른 기지국(140)으로 변경된다.

상기 와이브로 통신 시스템은 아이피 멀티 미디어 서브시스템(IMS:IP Multimedia Subsystem)기반의 음성 아이피 서비스(VoIP:Voice over IP), 그리고 방송서비스 등의 스트리밍(streaming) 서비스를 제공할 수 있다. 상기 아이피 멀티미디어 서브시스템은 무선 접근망에 독립적인 특징이 있어 상기 와이브로 통신 시스템 이외의 무선 접근 망(예를 들어, WCDMA, CDMA, WLAN, 이하 이종 통신 시스템이라 칭한다)도 접속이 가능하다.

그리고 상기 음성 아이피 서비스는 와이브로 통신시스템에서 주요 애플리케이션이 될 것으로 예상되며, 상기 아이피 멀티미디어 서브시스템에서 상기 와이브로 통신 시스템 이외의 무선 접근망간의 연동도 중요한 이슈로 부각될 것이다.

상기 사용자 단말기는 상기 와이브로 통신 시스템에 접속할 경우 그리고 상기 이종 통신 시스템에 접속하는 모든 경우에 상기 아이피 멀티 미디어 서비스 망 을 통해 음성 아이피 서비스를 제공받을 수 있어야 한다.

이러한 액세스 망들은 서로 중첩(overlay)되는 구조이기 때문에 상기 사용자 단말기는 적절한 액세스 망을 선택하는 기술이 필요하며, 애플리케이션 계층(layer)의 상기 아이피 멀티 미디어 서브시스템 망과 액세스 계층의 이종 통신 시스템 사이의 인터페이스 정의가 필요하다.

하지만, 기존에는 상기 와이브로 통신 시스템과 이종 통신 시스템 사이의 끊김 없는 음성 아이피 서비스를 제공하기 위해, 상기 와이브로 통신 시스템의 관점에서 이종 통신 시스템 사이의 핸드오버를 위한 새로운 네트워크 엔터티(NE:Network Entity)를 정의하였으며, 이와 연동을 위한 추가적인 인터페이스도 정의되었다.

하지만, 이를 위해서는 기존 망의 수정이 필수적이고 이종 통신 시스템 사이의 핸드오버 지원에 커다란 걸림돌이었을 뿐만 아니라, 표준 규격의 정의 등 실제 적용하기에는 시간적 측면, 기술적 측면, 비용적 측면에서 많은 곤란함을 발생시키는 문제점이 있다. 따라서, 기존의 통신 시스템에 영향을 최소화한 기술이 필요하다.

본 발명의 목적은 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프를 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 아이피 멀티 미디어 서브시스템을 핵심 망으로 사용 하는 광대역 무선 접근 망에서 이종 통신 망으로 핸드오프시 끊김 없는 서비스 제공을 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 와이브로 통신 시스템의 수정이 없이 사용자 단말기에 추가적인 기능정의를 통해 이종 통신 시스템과의 끊김 없는 음성 아이피 서비스를 제공할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프(Handoff)가 가능한 사용자 단말기에 있어서, 접속하고 있는 무선 접근 망이 변경되어도 변경된 접속에 대한 특정 정보를 상대방 사용자 단말기로 제공하여 현재 세션(Session)을 유지하는 응용 프로그램 부와, 무선 접근 망이 변경될 때 변경된 접속에 대한 특정 정보를 상기 응응 프로그램 부로 제공하는 인터워킹 관리자(Interworking Manager) 부와, 신호 검출과 함께 접속시 접속에 대한 특정 정보를 상기 인터워킹 관리자 부로 제공하는 1 무선 접속 블록과, 신호 검출과 함께 접속시 접속에 대한 특정 정보를 상기 인터워킹 관리자 블록으로 제공하는 제 2 무선 접속 블록 부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프(Handoff)가 가능한 사용자 단말기의 핸드오프 방법에 있어서, 상기 사용자 단말기가 제 1 무선 접근 망을 통해 통신을 시도하는 과정과, 상기 통신을 시도하는 과정과 함께, 현재의 접속에 대한 특정 정보를 상대방 사용자 단말기로 제공하면서, 데이터 송수신을 위한 트래픽 연결을 생성하는 과정과, 상기 트 래픽 연결 생성 후, 상기 상대방 사용자 단말기가 응답하여 통신을 수행하는 과정과, 상기 통신 수행 도중, 상기 사용자 단말기가 제 2 무선 접근 망의 영역으로 이동한 경우, 상기 제 2 무선 접근 망에 접속하는 과정과, 상기 제 2 무선 접근 망에 접속한 후, 핸드오프를 위한 트래픽 연결을 생성하는 과정과, 상기 트래픽 연결 생성 후, 상대방 사용자 단말기로 변경된 접속에 대한 특정 정보를 제공한 후, 상기 상대방 사용자 단말기와 통신을 계속적으로 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프가 가능한 사용자 단말기의 핸드오프 시 세션 정보 제공 방법에 있어서, 제 1 무선 접속 부가 제 1 무선 접근 망을 통해 통신 수행 중, 제 2 무선 망의 신호를 검출하여 접속한 경우, 새로운 접속에 대한 특정 정보를 세션 관리부로 제공하는 과정과, 상기 세션 관리부는 상기 새로운 접속에 대한 특정 정보를 상대방 사용자 단말기로 제공하는 것을 특징으로 하는 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프가 가능한 사용자 단말기의 핸드오프 시 세션 정보 제공 방법.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프가 가능한 무선 통신 시스템에 있어서, 통신 수행 중 무선 접근 망이 변경되어도 변경된 접속에 대한 특정 정보를 제공하여 통신 중인 세션 유지가 가능한 사용자 단말기와, 상기 사용자 단말기가 접속하여 통신하는 제 1 무선 접근 망과, 상기 사용자 단말기가 핸드오프 한 후 통신하는 제 2 무선 접근 망과, 상기 제 1 무선 접근 망 또는 상기 제 2 무선 접근 망을 통한 상기 사용자 단말기로 향 하는 데이터 또는 상기 사용자 단말기로부터의 데이터를 전달하는 핵심 망을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명은 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프를 위한 장치 및 방법에 대해 설명할 것이다.

본 발명은 와이브로 통신 시스템에 접속 및 통신이 가능하고, 이종 통신 시스템(본 발명에서는 일 실시 예로 WCDMA 시스템에 대해 설명한다.)에도 접속 및 통신이 가능한 이중 모드 억세스(Dual Mode Access) 기술과 SIP(Session Initiation Protocol) 동작이 가능한 사용자 단말기를 일 실시 예로 설명한다. 그리고 본 발명은 무선 접근 망으로 와이브로 통신 시스템과, 이종 통신 시스템으로 WCDMA 통신 시스템에 대해 설명하고, 상기 2 개의 무선 접근 망에 대한 연동에 대해 설명할 것이다. 그리고 핵심 망으로 아이피 멀티 미디어 서브시스템을 설명할 것이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다른 접근 망을 가진 IMS 망의 전체적인 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, SIP을 구비한 이중모드 사용자 단말기(230)는 IEEE 802.16 시스템 즉, 와이브로 통신 시스템을 지원하며, 음성 아이피 서비스를 위해 SIP 을 지원한다.

와이브로 접근 망(210)은 기지국(RAS:Radio Access Station)(217), 기지국 제어기(ACR:Access Control Router)(215)로 구성된다. 상기 기지국(217)은 상기 기지국 제어기(215)와 사용자 단말기(230) 사이에 위치하고, IEEE 802.16 규격에 따른 무선 접속을 이용한 인터페이스 기능을 수행하며 상기 사용자 단말기(230)로 무선 통신 서비스를 제공하고 MAC QoS(Medium Access Control Quality of Service) 정보를 바탕으로 스케줄링을 수행한다. 상기 기지국 제어기(215)는 상기 사용자 단말기(230)의 연결 및 이동성(Mobility)을 관리하며, 핵심 망(200)과의 인터페이스를 제공한다. 그리고 상기 기지국(217)과는 상기 사용자 단말기(230)과 상기 기지국(217) 사이의 무선 구간에 IEEE 802.16 MAC 프레임을 전달하기 위한 일종의 터널링 효과를 제공하는 IP CS(Convergence Sublayer)기능을 사용하며, 상 하향(UpLink/DownLink) 연결 별로 고유한 서비스 플로우(Service Flow)를 할당한다. 그리고, 상기 핵심망(200)과의 인터페이스는 QoS 제공을 위해 정책(Policy) 서버와 COPS(Common Open Policy Server) 인터페이스를 지원하며, 인증 과금 (AAA:Authentication, Authorization, Account) 서버와는 다이어미터(Diameter) 인터페이스를 이용하여 인증/과금 기능을 제공한다.

이종 접근 망(W-CDMA)(220)은 기지국(Node B)(229), 기지국 제어기(RNC:Radio Network Controler)(227), GGSN(Gateway GPRS Support Node)(225)를 포 함한다. 본 발명에서는 미 도시하였지만, SGSN(Serving GPRS Support Node)이 상기 GGSN(225)와 상기 기지국 제어기(227) 사이에 위치한다. 상기 GGSN(225)은 상기 핵심 망(220)과 상기 이종 접근망(220) 사이의 인터페이스 역할을 담당하고, 상기 사용자 단말기(230)가 사용할 IP 주소를 할당한다. 그리고, 상기 SGSN은 상기 사용자 단말기(230)와 패킷 데이터 프로토콜 컨덱스트(PDP(Packet Data Protocol)Context)를 설정하여 패킷을 전달하고, 또한, 상기 GGSN(225)이 할당한 IP 주소를 상기 사용자 단말기(230)로 전달한다. 상기 기지국 제어기(227) 및 기지국(229)는 상기 사용자 단말기(230)로 데이터 서비스 제공을 위한 유선 및 무선 인터페이스를 제공한다.

상기 와이브로 접근 망(210)과 상기 이종 접근망(220)에서의 망 요소의 기능을 서로 비교하면, 상기 와이브로 접근 망(210)에서의 상기 기지국(217)의 기능은 상기 이종 접근망의 상기 기지국(229), 상기 기지국 제어기(227) 및 상기 SGSN의 일부 기능을 포함하고, 상기 와이브로 접근 망(210)에서의 상기 기지국 제어기(215)의 기능은 상기 이종 접근망(220)의 상기 SGSN의 일부 기능 및 상기 GGSN(225)의 기능을 포함한다.

아이피 멀티미디어 서브시스템 핵심망(200)은 본 발명에는 미 도시되었지만, 아이피 멀티미디어 서브시스템 서버, HSS(Home Subscriber Server), 정책(Policy) 서버, 그리고 미디어(Media) 서버 등으로 구성된다. 상기 사용자 단말기(230)과 상기 아이피 멀티미디어 서브시스템 서버는 SIP을 이용한 인터페이스를 가지며, 각 접근 망의 접점 포인트인 상기 기지국 제어기(215, 225)와 상기 정책 서버 사이에 는 COPS를 이용한 인터페이스를 가진다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말기의 블록 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 안테나는 구현 상황에 따라 1개 또는 2 개로 존재한다.

상기 도 3을 참조하면, 본 발명의 사용자 단말기(300)는 와이브로 무선 접속 및 WCDMA 무선 접속과 같은 이종 망 무선접속 기술이 동시에 구현된 이중 모드(Dual Mode) 접근 기술을 지원하며, 각각의 무선 접속 기술은 이종 망 간 연동을 지원하기 위한 인터위킹 매니저(Interworking Manager)와 인터페이스를 가진다. 음성 아이피 서비스를 위한 상위 계층인 SIP 응용프로그램은 상기 인터워킹 매니저와 인터페이스를 가진다.

와이브로 무선 접속 블록(330)은 와이브로 접근 망과의 접속을 담당하고, 와이브로 접근 망과 접속 시, 접속 여부와 접속 시 획득한 정보(IP 주소, 포트번호 등)를 인터워킹 관리자 블록(320)으로 제공한다.

이종 무선 접속(340)은 이종 접근 망과의 접속을 담당하고, 이종 접근 망과 접속 시, 접속 여부와 접속 시 획득한 정보(예를 들어, IP 주소, 포트번호 등)를 상기 인터워킹 관리자 블록(320)으로 제공한다.

상기 인터워킹 관리자 블록(320)은 상기 와이브로 무선 접속 블록(330) 또는 상기 이종 무선 접속(340)이 제공한 정보를 SIP 응용 프로그램 블록(310)으로 제공한다.

특히, 상기 와이브로 무선 접속 블록(330)을 이용하여 상기 SIP 응용 프로그 램(310)이 음성 아이피를 이용한 음성 통화 서비스를 제공하고 있는 도중, 상기 사용자 단말기(300)가 이동함에 따라 이종 접근 망의 영역으로 이동한 경우, 상기 이종 무선 접속(340)블록이 이종 무선 신호를 감지함에 따라 동작하고, 이에 따라 초기 접속 과정을 수행하고, SIP 세션 변경(예를 들어, IP 주소, 포트번호 등)에 필요한 정보를 획득한 후, 이를 상기 인터워킹 관리자 블록(320)에 제공한다.

상기 SIP 응용 프로그램 블록(310)은 이 정보를 제공받아 SIP 세션을 변경하여 (즉, 이전의 IP 주소, 포트를 이용한 세션을 새로운 IP 주소, 포트를 이용한 세션으로 변경) 음성 아이피를 이용한 음성 통화 서비스를 계속 제공한다.

그리고, 상기 이종 무선 접속 블록(340)을 이용하여 상기 SIP 응용 프로그램(310)이 음성 아이피를 이용한 음성 통화 서비스를 제공하고 있는 도중, 상기 사용자 단말기(300)가 이동함에 따라 와이브로 접근 망의 영역으로 이동한 경우, 상기 와이브로 무선 접속(330)블록이 와이브로 무선 신호를 감지함에 따라 동작하고, 이에 따라 초기 접속 과정을 수행하고, SIP 세션 변경(예를 들어, IP 주소, 포트번호 등)에 필요한 정보를 획득한 후, 이를 상기 인터워킹 관리자 블록(320)에 제공한다.

상기 SIP 응용 프로그램 블록(310)은 이 정보를 제공받아 SIP 세션을 변경하여 (즉, 이전의 IP 주소, 포트를 이용한 세션을 새로운 IP 주소, 포트를 이용한 세션으로 변경) 음성 아이피를 이용한 음성 통화 서비스를 계속 제공한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말기의 핸드오프 시의 동작과정 을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

상기 도 4를 참조하면, 사용자가 상기 사용자 단말기를 이용하여 음성 아이피 서비스를 이용하여 음성 통화 서비스를 제공받고 있는 도중, 와이브로 접근 망에서 이종 접근 망으로 이동할 경우, 또는, 이종 접근 망에서 와이브로 접근 망으로 이동할 경우, 끊김 없는 음성 통화 서비스를 제공하기 위한 사용자 단말기의 동작 과정을 도시한 것이다.

상기 사용자 단말기는 사용자에게 이종 무선 접속 기술을 이용하여 음성 아이피 서비스를 제공하고 있던 도중, 410단계에서 와이브로 무선 신호가 검출된 경우, 와이브로 무선 접속 블록은 415단계에서 하기와 같은 과정의 동작을 수행한다. 이 동작 과정은 와이브로 무선 접속 기술의 초기 접속 과정을 나타내는 것으로, 음성 아이피 서비스와 같은 와이브로 접근 망에서 제공하고 있는 서비스를 제공하기 위한 무선 채널 설정, IP 주소 획득과 같은 하위 계층에서 상위 계층까지의 초기화 과정을 나타낸다.

이후, 상기 초기화 과정에서의 설정 정보는 인터워킹 관리자 블록으로 제공되고, 상기 인터워킹 관리자 블록은 425단계에서 하기와 같은 동작을 수행한다. 이 동작 과정은 현재 이종 무선 접속 기술과 SIP 이 연동 되어 동작하고 있는 음성 아이피 서비스에 대한 세션을 와이브로 접속 기술과 SIP 이 같이 수행하도록 하기 위한 정보를 SIP 응용프로그램에 전달하는 세션 관리 과정을 나타낸다. 상기 전달하는 정보는 예를 들어, 와이브로 접속 블록이 새롭게 할당받은 IP 주소 및 포트 정보와 같은 세션에 관한 정보이고 상기 SIP 응용프로그램에 이 정보를 전달하여 상 기 SIP 응용프로그램이 현재의 세션을 전환하여 무선 접근 망이 바뀌더라도, 끊김 없는 음성 아이피 서비스를 제공할 수 있게 한다.

이후, 430단계에서 상기 SIP 응용프로그램은 상기 인터워킹 관리자 블록이 제공한 세션 관련 정보를 바탕으로 이종 접근 망에서 와이브로 접근망으로 접근 망이 바뀌더라도 상기 음성 아이피 서비스를 위한 세션이 유지될 수 있게 한다 .즉, 음성 아이피 서비스의 핸드오프를 수행하여 접근 망이 바뀌더라도 끊김 없는 음성 아이피 서비스를 제공할 수 있게 한다.

만약, 상기 사용자 단말기가 사용자에게 와이브로 무선 접속 기술을 이용하여 음성 아이피 서비스를 제공하고 있던 도중, 410단계에서 이종 무선 신호가 검출된 경우, 이종 무선 접속 블록은 420단계에서 하기와 같은 과정의 동작을 수행한다. 이 동작 과정은 이종 무선 접속 기술의 초기 접속 과정을 나타내는 것으로, 음성 아이피 서비스를 제공하기 위해서, HLR(Home Location Regiter)로의 등록 과정과, 무선 채널 할당, IP 주소 획득을 위한 SGSN, GGSN 을 통한 패킷 데이터 프로토콜 컨텍스트 활성화 과정 등과 같은 하위 계층에서 상위 계층까지의 초기화 과정을 나타낸다.

이후, 상기 초기화 과정에서의 설정 정보는 인터워킹 관리자 블록으로 제공되고, 상기 인터워킹 관리자 블록은 425단계에서 하기와 같은 동작을 수행한다. 이 동작 과정은 현재 와이브로 무선 접속 기술과 SIP 이 연동 되어 동작하고 있는 음성 아이피 서비스에 대한 세션을 이종 무선 접속 기술과 SIP 이 같이 수행하도록 하기 위한 정보를 SIP 응용프로그램에 전달하는 세션 관리 과정을 나타낸다. 상기 전달하는 정보는 예를 들어, 이종 무선 접속 블록이 새롭게 할당받은 IP 주소 및 포트 정보와 같은 세션에 관한 정보이고 상기 SIP 응용프로그램에 이 정보를 전달하여 상기 SIP 응용프로그램이 현재의 세션을 전환하여 무선 접근 망이 바뀌더라도, 끊김 없는 음성 아이피 서비스를 제공할 수 있게 한다.

430단계에서 상기 SIP 응용프로그램은 상기 인터워킹 관리자 블록이 제공한 세션 관련 정보를 바탕으로 와이브로 접근 망에서 이종 접근 망으로 접근 망이 바뀌더라도 상기 음성 아이피 서비스를 위한 세션이 유지될 수 있게 한다 .즉, 음성 아이피 서비스의 핸드오프를 수행하여 접근 망이 바뀌더라도 끊김 없는 음성 아이피 서비스를 제공할 수 있게 한다.

상기 도 4에서의 핸드오프 과정은 크게 2 가지 경우를 고려할 수 있다.

1 번째로, 와이브로 접근 망 또는 이종 접근 망 중 하나의 관할 영역이 큰 관계로 다른 접근 망을 완전히 포함하는 경우이다. 이 경우에서는 와이브로 접근 망 또는 이종 접근 망, 두 신호 모두를 사용자 단말기가 사용할 수 있다. 이 경우의 핸드오프는 사업자 또는 사용자의 기설정된 정책에 따른다. 만약, 특정 접근 망을 우선하여 사용할 경우에는 핸드오프를 수행할 수도, 수행하지 않을 수도 있다.

2 번째로, 와이브로 접근 망 또는 이종 접근 망이 별개로 존재하고 서로 간의 중첩 지역이 존재하는 경우이다. 이 경우에는 중첩영역에서 상기 도 4에서 설명된 핸드오프 기술을 사용하여야 한다. 상기 핸드오프 기술을 사용하지 않은 경우에는 사용자 단말기가 기존에 사용하는 접근 망의 커버리지를 이탈하는 관계로 음성 아이피 서비스의 세션이 끊어져 음성 호가 단절된다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 와이브로 망에서 이종 통신망으로의 핸드오프 과정을 도시한 흐름도이다.

상기 도 5를 참조하면, 사용자 단말기는 505단게에서 와이브로 모드에서 동작하고 있다고 가정한다. 이후, 510단계에서 사용자로부터 음성 통화 기능 구동시, 음성 아이피 서비스 사용을 위한 SIP 시그널링을 수행한다. 상기 SIP 시그널링은 SIP 세션을 생성하여 음성 아이피 트래픽을 송 수신하기 위한 것으로 도 6에서 자세히 설명될 것이다.

이후, 상기 SIP 시그널링 후, SIP 세션이 생성되고 515단계에서 음성 아이피 서비스 트래픽을 송 수신을 이용한 음성통화가 수행된다.

이후, 상기 사용자 단말기가 이동 중, 520단계에서 이종 무선 신호가 검출될 경우, 525단계에서 상기 도 4에서 설명된 바와 같이 이종 무선 접속 블록이 동작하고, 530단계에서 상기 이종 무선 접속 블록 동작에 따라 인터워킹 매니저 블록이 동작하여 SIP 응용프로그램에 음성 아이피 서비스 핸드오프를 위한 SIP 시그널링에필요한 정보를 제공한다. 여기서 SIP 응용 프로그램은 일반적인 SIP 클라이언트이다.

이후, 535단계에서 SIP 시그널링을 통해 변경된 정보(예를 들어, IP 주소, 포트 번호)가 적용된다. 상기 535단계의 SIP 시그널링은 이종 무선 접속 기술을 사용하고, 음성 아이피 세션을 와이브로 접속 기술을 이용한 것에서 이종 무선 접속 기술을 사용한 것으로 전환하는 것을 나타낸다. 이 과정이 종료되면, 핸드오프가 완료된다.

이후, 540단계에서 이종 접근 망을 통하는 음성 아이피 서비스 트래픽을 이용하여 음성통화가 끊김 없이 제공된다.

이후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 와이브로 망에서 이종 통신망으로의 핸드오프 과정을 도시한 메시지 흐름도이다.

상기 도 6을 참조하면, 사용자 단말기 1(MS1:Mobile Station 1)(610)는 a)단계에서 통화 대상인 사용자 단말기 2(MS 2)(620)로 음성 아이피 서비스 세션을 생성하기 위해 "SIP INVITE" 메시지를 전송한다. 즉, 통화를 요청한다. 상기 메시지는 아이피 멀티미디어 서비스 서버(IMS Server)(650)을 통해 전송되고 이하, 모든 메시지는 모두 상기 아이피 멀티미디어 서비스 서버(650)를 통해 전송된다. 상기 "SIP INVITE" 메시지 내에는 상기 사용자 단말기 1(610)에 대한 SDP(Session Description Protocol) 정보가 포함된다. 상기 SDP 정보는 베어러(bearer)단, 즉 트래픽 세션에 대한 연결 정보인 IP 주소, 지원 코덱(codec) 등을 포함한 베어러 관련 정보가 포함된다.

이후, 상기 사용자 단말기 2(690)는 b)단계에서 상기 사용자 단말기 2(690)의 SDP 정보가 포함된 "SIP 183" (Session Progress) 메시지를 응답으로 전송하여 SIP 시그널링이 진행중임을 알린다.

이후, c)단계에서 기지국 제어기(615)의 SIP 클라이언트는 음성 아이피 서비 스에 사용될 트래픽용 연결(connection)을 생성하기 위해 MAC 계층과 DSA(Dynamic Service Addition) 트리거링 과정을 시작한다. 이 과정은 d)의 과정에 해당하고 설명은 하기와 같다. d)단계에서 상기 사용자 단말기 1(610)은 SDP를 기반으로 하향링크/상향링크 별로 각각 트래픽 연결 생성을 위한 802.16 DSA 과정을 시작할 것을 요청한다. 이후, 기지국 제어기(615)는 상기 요청을 기반으로 CAC(Connection Admission Control) 과정을 수행하여 필요한 자원을 예약한다. 상기 CAC 과정은 연결시 필요한 자원 정도를 파악하여 연결을 수락할 것인지의 여부를 결정하는 것을 나타낸다. 상기 기지국 제어기(615)는 CAC 과정의 결과를 전송하고, 이를 수신한 상기 사용자 단말기 1(610) 응답(ACK) 메시지를 전송한다.

이후, e)단계에서 상기 사용자 단말기 2(690)가 통화 요청에 응답하면, 즉, 상기 사용자 단말기1(610)이 SIP 200(OK)메시지를 수신하면, 상기 사용자 단말기 1(610)은 응답으로 f)단계에서 응답 메시지(SIP ACK)메시지를 상기 사용자 단말기 2(690)으로 전송한다.

이후, g) 단계에서 음성 아이피 서비스를 이용한 음성 통화가 수행된다.

이렇게 음성 아이피 서비스를 이용하여 음성 통화 서비스를 제공받고 있는 도중 와이브로 접근 망의 영역에서 이종 접근 망의 영역으로 이동한 경우, 와이브로 접속 블록은 데이터 송수신을 수행할 수 없고, 이종 접속 블록은 이종 접근 망의 신호를 감지하여 동작을 시작한다. 이렇게, 상기 사용자 단말기 1(610)이 와이브로 접근 망의 영역에서 이종 접근 망의 영역으로 이동하였을 경우, h) 단계에서 상기 사용자 단말기 1(610) 내의 이종 접속 블록은 이종 접근 망의 신호를 감지하 고 i)단계에서 상기 이종 접근 망에 접속하기 위한 초기 망 접속 절차를 수행하고, GGSN과 접속 연결을 설정한다.

이후, 상기 사용자 단말기 1(610)은 상기 이종 접근 망에 접속이 완료되면, 이 사실이 인터워킹 관리자 블록으로 세션 관리를 위한 정보와 함께 통보되고 상기 인터워킹 관리자 블록은 j)단계에서 전달받은 정보를 상기 SIP 클라이언트로 제공한다.

이후, 상기 사용자 단말기 1(610)는 k)단계에서 이동에 따른 접근 망의 변경으로 인해 변경된 정보(예를 들어, IP 주소, 포트 번호 등)를 상기 사용자 단말기 2(690)으로 전송하기 위해 새로운 SDP 정보를 포함하는 "SIP INVITE" 메시지를 전송한다.

이후, 상기 사용자 단말기 2(690)는 l)단계에서 응답으로 "SIP 200(OK)" 메시지를 전송한다.

이후, 상기 사용자 단말기 1(610)과 사용자 단말기 2(690)는 m) 단계에서 변경된 세션을 통해 음성 아이피를 통한 음성 통화를 계속 수행할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 와이브로 망에서 이종 통신망으로의 핸드오프시의 프로토콜 스택을 도시한 도면이다.

상기 도 7을 참고하면, 사용자 단말기 1(710)는 와이브로 접근 망에서 SIP 세션(a)을 이용하여 음성 아이피를 통한 음성 통화를 수행하고 있다가 이종 접근 망의 영역으로 이동하면, 상기 와이브로 접근 망을 통해서는 음성 통화를 수행할 수 없기 때문에, 세션 유지가 가능한 상기 이종 접근 망을 통해 상기 SIP 세션(a)을 SIP 세션(b)으로 변경하여 음성 아이피를 통한 음성 통화를 계속 수행할 수 있다. 즉, 이종 접근 망 변경에 따른 핸드오프를 수행하여, 지속적으로 서비스를 제공받을 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명은 와이브로 망 그리고 이종 접근 망이 혼재하는 영역에서 기존의 와이브로 시스템 또는 이종 접근 시스템의 수정 없이 사용자 단말기의 최소한 변경만으로 기존의 세션을 유지하여 통신의 단절을 방지하는 연동 기술을 제공하는 이점이 있다.

Claims (12)

1. 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프(Handoff)가 가능한 사용자 단말기에 있어서,

   접속하고 있는 무선 접근 망이 변경되어도 변경된 접속에 대한 특정 정보를 상대방 사용자 단말기로 제공하여 현재 세션(Session)을 유지하는 응용 프로그램 부와,

   무선 접근 망이 변경될 때 변경된 접속에 대한 특정 정보를 상기 응응 프로그램 부로 제공하는 인터워킹 관리자(Interworking Manager) 부와,

   신호 검출과 함께 접속시 접속에 대한 특정 정보를 상기 인터워킹 관리자 부로 제공하는 1 무선 접속 블록과,

   신호 검출과 함께 접속시 접속에 대한 특정 정보를 상기 인터워킹 관리자 블록으로 제공하는 제 2 무선 접속 블록 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프가 가능한 사용자 단말기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 응용 프로그램 부는 SIP(Session Initiation Protocol)을 사용하여 세션 관리를 수행하는 것을 특징으로 하는 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프가 가능한 사용자 단말기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 접속에 대한 특정 정보는 세션에 대한 IP 주소, 포트 번호와 같이 SDP(Session Description Protocol)에 포함되는 정보인 것을 특징으로 하는 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프가 가능한 사용자 단말기.
4. 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프(Handoff)가 가능한 사용자 단말기의 핸드오프 방법에 있어서,

   상기 사용자 단말기가 제 1 무선 접근 망을 통해 통신을 시도하는 과정과,

   상기 통신을 시도하는 과정과 함께, 현재의 접속에 대한 특정 정보를 상대방 사용자 단말기로 제공하면서, 데이터 송수신을 위한 트래픽 연결을 생성하는 과정과,

   상기 트래픽 연결 생성 후, 상기 상대방 사용자 단말기가 응답하여 통신을 수행하는 과정과,

   상기 통신 수행 도중, 상기 사용자 단말기가 제 2 무선 접근 망의 영역으로 이동한 경우, 상기 제 2 무선 접근 망에 접속하는 과정과,

   상기 제 2 무선 접근 망에 접속한 후, 핸드오프를 위한 트래픽 연결을 생성하는 과정과,

   상기 트래픽 연결 생성 후, 상대방 사용자 단말기로 변경된 접속에 대한 특정 정보를 제공한 후, 상기 상대방 사용자 단말기와 통신을 계속적으로 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프가 가능한 사용자 단말기의 핸드오프 방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 사용자 단말기 및 상기 상대방 사용자 단말기는 SIP를 이용하여 세션 관리를 수행하는 것을 특징으로 하는 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프가 가능한 사용자 단말기의 핸드오프 방법.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 접속에 대한 특정 정보는 세션에 대한 IP 주소, 포트 번호와 같이 SDP에 포함되는 정보인 것을 특징으로 하는 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프가 가능한 사용자 단말기의 핸드오프 방법.
7. 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프가 가능한 사용자 단말기의 핸드오프 시 세션 정보 제공 방법에 있어서,

   제 1 무선 접속 부가 제 1 무선 접근 망을 통해 통신 수행 중, 제 2 무선 망의 신호를 검출하여 접속한 경우, 새로운 접속에 대한 특정 정보를 세션 관리부로 제공하는 과정과,

   상기 세션 관리부는 상기 새로운 접속에 대한 특정 정보를 상대방 사용자 단말기로 제공하는 것을 특징으로 하는 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프가 가능한 사용자 단말기의 핸드오프 시 세션 정보 제공 방법.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 세션 관리부는 SIP를 이용하여 세션 관리를 수행하는 것을 특징으로 하는 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프가 가능한 사용자 단말기의 핸드오프 시 세션 정보 제공 방법.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 접속에 대한 특정 정보는 세션에 대한 IP 주소, 포트 번호와 같이 SDP(Session Description Protocol)에 포함되는 정보인 것을 특징으로 하는 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프가 가능한 사용자 단말기의 핸드오프 시 세션 정보 제공 방법.
10. 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프가 가능한 무선 통신 시스템에 있어서,

    통신 수행 중 무선 접근 망이 변경되어도 변경된 접속에 대한 특정 정보를 제공하여 통신 중인 세션 유지가 가능한 사용자 단말기와,

    상기 사용자 단말기가 접속하여 통신하는 제 1 무선 접근 망과,

    상기 사용자 단말기가 핸드오프 한 후 통신하는 제 2 무선 접근 망과,

    상기 제 1 무선 접근 망 또는 상기 제 2 무선 접근 망을 통한 상기 사용자 단말기로 향하는 데이터 또는 상기 사용자 단말기로부터의 데이터를 전달하는 핵심 망을 포함하는 것을 특징으로 하는 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프가 가능한 무선 통신 시스템.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 사용자 단말기는 SIP를 이용하여 세션 관리를 수행하는 것을 특징으로 하는 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프가 가능한 무선 통신 시스템.
12. 제 10항에 있어서,

    상기 접속에 대한 특정 정보는 세션에 대한 IP 주소, 포트 번호와 같이 SDP(Session Description Protocol)에 포함되는 정보인 것을 특징으로 하는 다른 무선 접근 망 사이의 핸드오프가 가능한 무선 통신 시스템.

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